刘国松 赵美秋

【摘 要】优化组合带有盖板的CPC集热板和三U型填充式集热管的太阳能空气集热装置，并对该集热装置做热性能理论分析，同时，为太阳能斯特林热工转换引擎提供新的采热方法。

【关键词】太阳能；集热板；实验

太阳能集热器是吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热介质的装置，它是组成各种太阳能热利用系统的关键部件。本文是以大连理工大学梁若冰博士所提出的集热性能较好的三U型填充式集热管与带有盖板的CPC有效结合，使用导热系数较大的新型材料—石墨与甘油混合物作为传热介质，优化设计了一种新型的中高温太阳能集热装置。

一、集热装置结构

每个集热单元（如图）包括一个简化CPC集热板（非追踪式复合抛物线聚光板，镀有减反射比膜），一根全真空玻璃集热管，并在玻璃管内安装一个三U型紫铜换热管，以新型导热材料—普通石墨与甘油的混合物作为填充材料。其能量传递机理为：太阳能经玻璃盖板辐射传热，同时CPC集热板将太阳辐射汇聚到真空管上，真空管吸热后热量通过导热介质传入三U型铜换热管内，加热管内的换热介质，使介质温度升高转换为有用能被利用。

图 集热装置结构

二、集热器的热性能分析

集热器理想状态即：系统处于热稳态；三U型支管间的热传递忽略不计；忽略真空集热管内空气对流和传导热损失；真空集热管玻璃外壳与周围环境的传热系数为常数。则该集热器部分热性能参数为：